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公開番号2024086126
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022201088
出願日2022-12-16
発明の名称半導体装置及び半導体装置の製造方法
出願人キオクシア株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 27/146 20060101AFI20240620BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】配線加工の制御性を向上しつつ、当該配線間の絶縁耐圧を向上することができる半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】実施形態に係る半導体装置は、第1絶縁膜と、第1絶縁膜上に設けられた第2絶縁膜と、第2絶縁膜上に設けられた第3絶縁膜と、第1絶縁膜に形成された第1溝に設けられた第1配線と、第1絶縁膜、第2絶縁膜及び第3絶縁膜に連通して形成された第2溝に設けられ、第1配線に接続された第2配線と、を備え、第2絶縁膜は、酸窒化シリコンを含んでいるとともに、第1絶縁膜及び第3絶縁膜よりも加工の選択比が大きく且つ窒化シリコンよりも絶縁耐圧が高い特性を、有する。
【選択図】図3A
特許請求の範囲【請求項１】
第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に設けられた第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜上に設けられた第３絶縁膜と、
前記第１絶縁膜に形成された第１溝に設けられた第１配線と、
前記第１絶縁膜、前記第２絶縁膜及び前記第３絶縁膜に連通して形成された第２溝に設けられ、前記第１配線に接続された第２配線と、を備え、
前記第２絶縁膜は、酸窒化シリコンを含んでいるとともに、前記第１絶縁膜及び前記第３絶縁膜よりも加工の選択比が大きく且つ窒化シリコンよりも絶縁耐圧が高い特性を、有する、
ことを特徴とする半導体装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記第１絶縁膜は、ＳｉＯ
２
膜であり、
前記第２絶縁膜は、ＳｉＯ
x
Ｎ
１-x
膜であり、
前記第３絶縁膜は、ＳｉＯ
２
膜であり、
前記ＳｉＯ
x
Ｎ
１-x
膜のxは、０.２以上、０.４１以下の範囲の値である、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２配線の線幅及び隣接する前記第２配線の間隔は、１０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の範囲である、ことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
隣接する前記第２配線間の絶縁耐圧は、７ＭＶ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
第１絶縁膜を形成することと、
前記第１絶縁膜を選択的にエッチングすることで、前記第１絶縁膜に第１溝を形成することと、
前記第１溝に第１配線を形成することと、
前記第１絶縁膜上に、第２絶縁膜を形成することと、
前記第２絶縁膜上に、第３絶縁膜を形成することと、
前記第１絶縁膜、前記第２絶縁膜及び前記第３絶縁膜を選択的にエッチングすることで、前記第１絶縁膜、前記第２絶縁膜及び前記第３絶縁膜に連通するように第２溝を形成することと、
前記第２溝に、前記第１配線に接続された第２配線を形成することと、を備え、
前記第２絶縁膜は、酸窒化シリコンを含んでいるとともに、前記第１絶縁膜及び前記第３絶縁膜よりも加工の選択比が大きく且つ窒化シリコンよりも絶縁耐圧が高い特性を、有する、
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、LSI（Large-Scale Integration）デバイス等の半導体装置において、素子を集積する必要があるため、素子を微細化し、配線を微細化・多層化することが不可欠となってきている。このようなLSIデバイスの多層配線構造は、例えば、ダマシン(damascene)構造と呼ばれる溝配線を有する。そして、このようなLSIデバイスの多層配線構造は、配線間の距離が短くなくなるため、従来のダマシン構造にストッパー膜として用いていたプラズマ窒化膜では、配線間の絶縁耐圧が不足してしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
WO２００７/０９１５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一つの実施形態は、配線加工の制御性を向上しつつ、当該配線間の絶縁耐圧を向上することができる半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの実施形態に係る半導体装置は、第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に設けられた第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜上に設けられた第３絶縁膜と、前記第１絶縁膜に形成された第１溝に設けられた第１配線と、前記第１絶縁膜、前記第２絶縁膜及び前記第３絶縁膜に連通して形成された第２溝に設けられ、前記第１配線に接続された第２配線と、を備え、前記第２絶縁膜は、酸窒化シリコンを含んでいるとともに、前記第１絶縁膜及び前記第３絶縁膜よりも加工の選択比が大きく且つ窒化シリコンよりも絶縁耐圧が高い特性を、有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。
図２は、第１の実施形態に係る半導体装置の分解斜視図である。
図３Ａは、第１の実施形態に係る半導体装置の断面構造の一部を示す説明図である。
図３Ｂは、第１の実施形態に係る半導体装置の断面構造の一部を示す説明図である。
図４は、窒化シリコン及び酸窒化シリコンのエッチバック量と絶縁耐圧との関係を示す説明図である。
図５は、酸窒化シリコンの窒素に対する酸素の割合と、酸化シリコンに対する選択比と絶縁耐圧の関係を示す説明図である。
図６は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す説明図である。
図７は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す説明図である。
図８は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す説明図である。
図９は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる半導体装置及び半導体装置の製造方法を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置を示す斜視図であり、図２は、第１の実施形態に係る半導体装置の分解斜視図である。また、図３Ａ及び図３Ｂは、第１の実施形態に係る半導体装置の断面構造の一部を示す説明図である。なお、この第１の実施形態に係る半導体装置の構成は、一例（センサを備えた構成）であるが、この構成に限定されるものではなく、その他のデバイスを備えていてもよい。
［半導体装置］
例えば、図１に示すように、半導体装置１は、互いに貼合される、第１基板３と、第２基板２と、を備える。
【０００９】
第１基板３は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ２０から撮像画像の画像信号を読み出し、読み出した画像信号に対して種々の信号処理を行うロジック回路などを備えるロジック基板である。
【００１０】
また、第２基板２は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ２０などを備えるセンサ基板である。なお、半導体装置１は、第１のロジック基板と第２のロジック基板とが貼合される構成であってもよく、ロジック基板とメモリ基板とが貼合される構成であってもよい。また、半導体装置１は、３以上の基板が貼合される構成であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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